JPH01226086A - 画像認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例（第２図〜第５図） 発明の効果 〔概要〕 画像情報処理における斜行検出方式に係り、辺部に欠損
部分や折曲部分が存在している場合でもその斜行状態を
正しく検出できるようにすることを目的とし、 認識されるべき媒体の画像情報を基本パターンとして予
め登録しておき、センサより読取られた入力媒体の画像
情報を一旦メモリに記憶し、上記基本パターンと比較す
ることにより入力媒体の画像を認識する画像認識装置に
おいて、水平方向処理部と、垂直方向処理部と、連続性
認識部と、直交性検出部と、斜行角算出部を具備し、上
記入力媒体の画像情報を上記水平方向処理部により水平
方向に走査処理して画像の有無情報を求め、上記垂直方
向処理部により垂直方向に走査処理してこれまた画像の
有無情報を求め、これらにより連続性認識部により入力
媒体の辺情報を求め、この辺が直交しているか否かを上
記直交性検出部で判別し、直交しているときに入力媒体
の斜行角を算出するようにしたことを特徴とする。

〔産業上の利用分野〕

この発明は、斜行検出方式に係り、特に、画像認識され
るべき媒体が、認識装置に対して斜行して入力された際
にその辺部に欠損部分が存在しても正確な斜行角度が算
出可能なものに関する。

例えば、紙幣の真贋の判定等のため、この紙幣等の媒体
の画像をセンサで読み取る画像認識装置がある。これは
、予め紙幣の画像データを基本、ＸＩグーンとして記憶
しておき、読み取られた画像データと基本パターンの画
像データとを比較して、紙幣の真贋の判定を行うもので
ある。紙幣の基本パターンの画像データ（以下、基本パ
ターン・データという）は、画像を読み取るライン・セ
ンサのような読取部に対して直交する形で入力された紙
幣から得られるが、実際には、判定される紙幣は、読取
部に対して種々の方向（角度・傾き）で入力される。

そのため、実際の真贋の判定の際には、正確な照合を行
うため、読み取られたデータと基本ノくターンとの間で
何らかの形でマ・ノチングをとる必要がある。

〔従来の技術〕

基本パターンと斜行入力されている紙幣の如き被照合体
とのマツチングを正確にとる下の１つの紙幣等の画像に
対して、種々の斜行入力角度のパターンを基本パターン
として予め登録しておけばよい。即ち、実際に入力され
る紙幣の入力方向の全てに対応するように、種々の斜行
入力角度に応じた基本パターンデータを予め登録してお
き、入力データに直ちに応することができるようにすれ
ばよいが、後述するような問題点がある。

例えば、第６図に示す如（、メモリ６０に種々の基本パ
ターンのデータを記憶しておく場合には、記憶しておく
パターンの数だけ記憶することが必要となり、それぞれ
、正しく入力された紙幣等の媒体Ｐ、のデータ、角度θ
ｂで入力された媒体Ｐ３のデータ、角度θＣで入力され
た媒体Ｐ。のデータ等、認識に必要な角度の数だけ用意
されることになる。

そして、読取部で読み取られた判定されるべき紙幣等の
媒体のデータが、これらのメモリに登録された基本パタ
ーンのデータと比較されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような方法は、多数の基本パターンを登録しておく
だけで良いので、技術的には、格別の困難性はないが、
実際には、入力紙幣は、いろいろな角度で入力されるこ
ととなり、スムーズな判定のためには、登録しておくべ
き基本パターンの数がきわめて多数必要になると言う課
題を有している。しかも入力紙幣に折曲部分や欠損部分
があってもこれに影響されないように斜行角を算出する
ことが必要である。

この発明は、このような点に鑑みて成されたものであり
、登録すべき基本パターンの数を減らすことができ、し
かも、いろいろの角度で入力される紙幣等の媒体に対応
することができる画像認識補正方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、この発明の原理を示す図である。図において
、１０は、図示省略した、ライン・センサの如き読取部
からの媒体のデータを記憶してお（画像メモリであり、
このメモリには、１）で示すように、読取部に対して角
度ｅで入力された媒体すなわち被照合物のデータが記憶
される。１５は、基本パターン・データを記憶しておく
メモリであり、１６で示すように、比較される原画像の
基本パターン・データが、読取部に対して直交して入力
された形で記憶されている。

入力データと基本パターン・データとを比較するには、
まず、入力媒体データ１）から媒体の読取部に対する入
力角度ｅを求め、このθから計算によって、媒体の縁に
平行な方向のデータ列１）−１）１−２、−１）−　ｎ
を求める。これを、メモリ１５に記憶されている基本パ
ターン・データ１６のデータ列１６−１．１６−２、−
・１６−ｎとそれぞれ比較することによって、入力媒体
の真贋の判定を行う。

この場合、辺部に欠損部分Ｆ　ｌｓ、　Ｆ　ｚや折曲部
分が存在しても、入力角度θを正確に求めることが必要
である。

そのため、本発明では、第１図（Ｃ）に示す如く、水平
方向処理部ｌ、垂直方向処理部２、連続性認識部３１、
直交性検出部４を具備する。

水平方向処理部ｌは、第１図（Ｄ）に示す如く、入力媒
体データ１）を水平方向に走査しその白領域（画像なし
部分）と、黒領域（画像あり部分）の長さを計数する。

連続性認識部３は、水平方向処理部ｌが読み出したデー
タにより、その辺Ｌ１が連続しているか、否かを判定す
る。即ち、Ｙ座標ｎ、で水平走査したとき初めに入力媒
体データ１）を検出したＸ座標をＷ（ｎ＋）とし、ｎ、
より単位長（例えば１ビツト）離れたＹ座標ｎ２で水平
走査したときの同Ｘ座標をＷ（ｎｚ）とするとき、この
Ｗ（ｎ＋）とＷ（ｎｚ）が何ビット長異なる゛ものかを
判断して連続性をチエツクする。通常の場合、θは最大
６度位であるのでＷ　（ｎ　＋）　−Ｗ（ｎ２）であり
、６度の場合Ｙ座標で１０ビツト離れても等しく、１）
ビツト離れて１ビツトＸ座標が変化する程度である。

しかし、欠損部分Ｆ、の領域では、１ビツト離れたｎ、
とｎ４のｗ（ｎ３）とｗ（ｎ４）は１ビツト以上の差が
あるので、例えばこの連続性の検出された始めの領域の
Ａ点と終わりの領域のＢ点を通る直線を辺り、とする。

同様に、垂直方向処理部２により入力媒体データ１）を
垂直方向に走査し、これにもとづき連続性認識部３で同
様にして連続性を判別し、欠損部分Ｆ２をして辺Ｌ２を
得ることができる。

このようにして得たＬｌとＬ２を、直交性検出部４によ
りり、とＬ２が直交するか否かを判定し、直交するとき
、このり、、Ｌｔのいずれかにより斜行角θを斜行角算
出部５により算出できる。

〔作用〕

このようにして、欠損部や折曲部の影響なく、斜行角ｅ
を求めることができる。

このθが求まると、画像メモリ１０に記憶された入力媒
体データ１）から、媒体の縁に平行な方向でデータを読
み出してデータ列１）−１，１）−２、−４１−ｎを得
る。このデータ列１）−１．１）−２、−１）−ｎは、
読取部に対して直交する形で入力された媒体から得られ
るデータと同じ方向になるので、メモリ１５に記憶され
た、唯一の基本パターン・データと直接比較することが
できる。

このため、登録しておくべき基本パターン・データは、
読取部に対して直交する形で入力されたデータでよく、
基本パターン・データを記憶しておくために必要なメモ
リを大幅に減らすことができるのみならず、正確に画像
認識を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第５図にもとづき説明する
。

第２図（Ａ）は本発明の一実施例構成図、同（Ｂ）はセ
ンサデータ説明図、同（Ｃ）はライン単位データ説明図
、第３図は読取部の一例、第４図は本発明の動作説明図
、第５図は入力媒体データ説明図である。

第２図において第１図と同一符号は同一部分を示すもの
であり、６は連続性を検出する連続性検出部、７はカウ
ンタ、８はフラグ部、９−１は始点保持部、９−２は終
点保持部、２０は制御部、２１はプロセッサ、２２はセ
ンサ部、２３はセンサデータ読取部、２４はＲＡ　Ｍ　
（Ｒａｎｄａｍ　ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、２５は
外部インタフェース部である。

水平方向処理部ｌは第２図（Ｂ）に示す如き画像メモリ
ｌＯを水平方向に走査処理して同（Ｃ）に示す如きライ
ン単位データを作成するものである。ライン単位データ
は、データ数区分ｄ３、第１無ドツト数区分ｄ２、第１
有ドツト数区分ｄ１、第２無ドツト数区分ｄ４等の区分
により構成され、必要に応じて他のドツト数区分ｄ３、
ｄ６・・・が用意されている。ここでデータ数区分ｄ、
は水平走査ライン中に存在する白領域即ち無ドツト区分
と黒領域即ち有りドツト区分の和を示すものであり、第
１無ドツト数区分ｄｔは水平走査ラインの最初の白領域
のドツト長を示し、第１有ドツト区分ｄ、は最初の黒領
域のドツト長を示し、第２無ドツト区分ｄ４は２番目の
白領域のドツト長を示す。

それ故、第２図（Ｂ）において、水平走査ラインＨ１に
対してはオール白領域のため、データ数ｄ＋”ｌで第１
無ドツト数が画像メモリ１０の水平方向数のライン単位
データが作成され、Ｈ２に対してはｄ　ｌ＝３で第１無
ドツト数がＷＩ、第１有ドツト数がＢい第２無ドント数
がＷ２のライン単位データが作成され、Ｈ３に対しては
ｄ１＝５で第１無ドツト数がＷｌ′、第１有ドツト数が
Ｂ、’（図示省略）、第２無ドツト数がＷ２′、第２有
ドツト数がＷ、というドツト数区分ｄ３、ｄ６までを使
用したライン単位データが作成される。そしてこれらの
各ライン単位データはＲＡＭ２４に保持される。なお画
像メモリ１０もＲＡＭ２４の一部の領域が使用される。

そしてこれらのドツト数をカウントするためカウンタ７
が使用され、ＷとＢの区分と水平走査ラインの終わりで
リセットされ、それまでのカウント値が各ドツト数区分
に記入されることになる。

垂直方向処理部２は、上記画像メモリ１０を垂直方向に
走査処理して、これまた同様にライン単位データを作成
する。従って第２図（Ｂ）において、垂直走査ライン■
１に対してはデータ数ｄ、＝５の、■２に対してはデー
タ数ａ　Ｉ＝３のライン単位データが作成される。

連続性認識部３は水平方向処理部ｌ及び垂直方向処理部
２の作成したそれぞれのライン単位データにもとづき、
各辺Ｌ１〜Ｌ４における連続性を識別するものであり、
連続性検出部６、フラグ部８、始端保持部９−１、終端
保持部９−２等を具備している。

なお連続性認識部３は、直交性検出部４とともに、本発
明の特徴的なところであるのでこれらの動作については
後で詳述する。

制御部２０は本発明における総合的な処理を行うもので
あり、また画像メモリ１０のサイズＮＸＭを保持してい
る。

センサ部２２は媒体が搬送されたときこれを読取るもの
である。センサ部２２は、例えば第３図の如く構成され
ている。センサ部２２媒体が載置搬送される台３５と、
その両側に配置されたセンサアレイ３１３６よりなる。

台３５は、この場合透明な部材によって作られており、
媒体の表裏を同時に読み取ることができる。センサアレ
イは、ＬＥＤ等の発光素子部３３．３７とフォトセンサ
等の受光素子部３４．３８からなる。発光素子部３３．
３７から発光される光を媒体の表裏で反射させ、この反
射光を受光素子部３４．３８で受けることにより、媒体
のデータを読み取ることができる。

この外、上段の発光素子からの光を、媒体に導き、その
透過光を下段の受光素子で受けるように構成してもよい
。即ち、図中２点鎖線で示す様に、媒体のデータサンプ
ルラインの点Ａ１を通過した上段の発光素子からの光を
、下段の受光素子によって受ける。この透過光を用いる
方法は、媒体の有無を検出するのに最適であり、この発
明の媒体の入力角度を求める場合にも用いることができ
る。

なお、図中矢印は、媒体台３５上の媒体の進行方向であ
る。

このようなセンサ部２２により媒体が読み取られ、セン
サデータ読取部２３により２値化情報に処理され、ＲＡ
Ｍ２４の一部である画像メモリ１０に順次保持されるも
のである。

なお、外部インタフェース２５は外部装置との入出力制
御を行うものであり、他の入出力装置との接続を行った
り、ホスト装置との接続などを行うものである。

次に連続性認識部３及び直交性検出部４の動作について
説明する。

まず、辺り、の直線を求める、連続性認識部３の動作を
第４図（Ａ）に示すフローに従って他国を参照しつつ説
明する。

連続性検出部６は、制御部２０に対して、水平方向処理
部１が作成し、ＲＡＭ２４に保持されている第２図（Ｃ
）に示す如きライン単位データを順次読出させ、そのデ
ータ数区分ｄ、をチエツクする。これが最初に３を示し
たとき入力媒体データ１）を検出したことになるので、
その第１無ドツト数ｈ　（ｉ）を読取りこれを保持する
。そして１ドツト次のライン単位データの第１無ドツト
数ｈ　（ｉ＋ｌ）を読取り、その差ｈ　（ｉ）　−ｈ　
（ｉ＋１）を計算する。このとき、画像メモリ１０に、
第２図（Ｂ）に示す状態で入力媒体データ１）が記憶さ
れているとき、辺Ｌ２に対する部分は、この差が１以上
である。このときフラグ部８にフラグはセットされてな
く、カウンタ７もカウント値零なので、連続性検出部６
は処理ルーチン上これをリセットして、カウンタ７の水
平方向処理時のカウント値Ｃｎ＝０とする。そして次の
座標位置のライン単位データが制御部２０により読出さ
れる。

ところで辺り、のライン単位データが読出されるとき、
上記ｈ　（ｉ）−ｈ　（ｉ＋１）＝０が成立゛すること
になる。連続性検出部６は、このときのライン単位デー
タの位置ｉとそのｈ　（ｉ）を保持するとともに、カウ
ンタ７を＋１する。また、制御部２０により次のライン
単位データを読出し、同様の処理が行われる。この場合
、第１図（Ｄ）に示すＬｌの傾斜角θ＝６６とすれば、
第５図（Ｂ）におけるｎ、からｎ２′までが１０ドツト
位の間は上記関係が成立するので、最大傾斜角が６′位
の例ではＴ−１０と設定し、これを連続性検出部６で保
持しておく。そしてｎ３において上記式が成立しなくな
ったとき、連続性検出部６はフラグ部８にフラグが立っ
ていないこと及びカウンタ７のカウント値ＣがＣＡＴで
あることを認識し、その保持しているｉとｈ　（ｉ）の
示す点Ｐ、を始点保持部９−１に辺Ｌ１の直線性を示し
た始点として設定し、フラグ部８にフラグをセットする
。

そしてカウンタ７をリセットする。

しかしｎ４のライン単位データが読出されたとき再び上
記式が成立する。そして同様な処理が行われるが、ｎ、
において不成立となる。このときフラグがセットされて
いるので、連続性検出部６は今度はｎ３におけるｉとｈ
　（ｉ）の示す点Ｐ、を終点保持部９−２に設定し、カ
ウンタ７をリセットする。

そしてｎｈのライン単位データが読出されたとき、上記
式が成立し、同様な処理が行われるが、ｎ７のライン単
位データが続出されたとき、上記式が成立せず、フラグ
がセットされているもののカウンタ７のカウント値ＣＨ
は１でありＣＭ≧Ｔは成立しないため、カウンタ７はリ
セットされる。

そしてこの欠損部Ｆがすぎれば再び上記関係により得ら
れた新しいＰｇが得られることになるので、連続性検出
部６は終点保持部９−２をこの新Ｐ２で書き替える。

このような処理が順次行われ、画像メモリｌＯの大きさ
Ｎまでのライン単位データに対する処理が終了したとき
、始点保持部９−１に記入されたＰｌと終点保持部９−
２に記入されたＰ！を結ぶ直線か辺り、の状態を示す直
線となる。

このようにして得られたＰｌとＰ２は直交性検出部４に
送出される。

次に辺Ｌｔの直線を求める処理が連続性検出部６により
行われる。この場合、垂直方向処理部２により作成され
たライン単位データにもとづき、第４図（Ｂ）のフロー
チャートに示す如き処理が行われる。このときカウンタ
７は垂直方向のデータに対する連続値Ｃ■をカウントす
ることになり、画像メモリ１０の大きさＭまでの領域で
行われる外は、上記第４図（Ａ）と同一処理が行われる
ので、その詳細な説明は省略する。そしてこれにより得
られた始点Ｐｌ′と終点Ｐ２′はこれまた直交性検出部
４に送出され、辺り、とＬ２の直交性がチエツクされる
。

直交性検出部４は、例えば次のような演算を行い２直線
の直交性を検知する。即ち、第４図（Ｄ）に示す如く、
点Ｐ＋　（ｘ＋、ｙ＋）　、Ｐｇ　（Ｘｉ、ｙ２）を通
る直線り、と、点ＰＩ’　　（Ｘ３、ｙ３）、Ｐ２’　
（Ｘ４％　）’ａ）を通る直線ＬＮが直交している場合
、公知の如く、その傾斜の積は−１となる。

即ち、 Ｘ、−Ｘ。

ｘ３−ｘ。

とすると、Ｌ、とり、が直交しているとき）（、ｘ　Ｋ
ｚ＝　　１ となる。

したがって、直交性検出部４は、連続性検出部６から出
力された前記辺り、に対するＰｌ、Ｐ２及び辺Ｌ２に対
するＰｌ’、ＰＺ’のデータが伝達されたとき、これら
により上記の演算を行いその傾斜の積を求めこれがほぼ
−１であれば辺Ｌ１とＬ２は直交しているものと判断す
る。しかし直交状態でないと判断したとき、連続性認識
部３は、後述するように、今度は辺り、の始点・終点デ
ータを出力し、辺り、とＬ３との直交性を求める。これ
により直交性が求められないとき、連続性認識部３は、
辺Ｌ４の始点・終点データを出力し、今度は辺Ｌ４とＬ
２、あるいはＬ４とり、の直交性を求める。

そして第４図（Ｃ）に示す如く、これらによるもすべて
直交性が得られない場合、ＮＧとなり、入力媒体は矩形
、或いは正方形ではないか、辺部分に破損が多く正常な
状態のものではない・と判定されることになる。

なお、辺Ｌ３の始点・終点を求めるには、垂直方向処理
部２が作成したライン単位データの最後の区分の無ドツ
ト数を使用して、同様の制御を行えばよく、第２図（Ｂ
）の■２の例では第２無ドツト数を使用すればよい。同
様に辺Ｌ４の始点・終点を求めるにはこれまた水平方向
処理部１の作成したライン単位データの最後の区分の無
ドツト数を使用して同様の制御を行えばよく、第２図（
Ｂ）のＨ２の場所では第２無ドツト数を使用すればよく
、Ｈｌの場所では第３無ドツト数を使用すればよい。こ
のようにいずれの場合でも最後の区分の無ドツト数を使
用すればよいのでその制ｊ１）１も容易である。

このようにして、例えば、第５図（Ａ）に示す如く、辺
Ｌ１に欠損部Ｃや折曲部りが存在しても、Ａ−Ｂ点によ
り得られる直線を求めることができる。

このようにして直交する辺、例えばＬｌとＬ２が求めら
れたとき、斜行角算出部５によりその斜行角θ゛を算出
することができる。

これにもとづき、第５図（Ａ）のデータ列１）−１．１
）−２−を入力媒体データ１）より得ることができるの
で、これらを第１図（Ｂ）に示すように、基本パターン
・データ１６のデータ列１６−１．１６−２−と比較す
ることにより、正確な認識を行うことができる。

なお上記説明はθが最大６″の例について説明したが、
本発明は勿論これのみに限定されるものではなく、θが
変わればＴもこれに応じて変わることになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば入力媒体の一部分に欠損部や折曲部があ
ってもこれに影響されずに正しい斜行角を求めることが
できるので、１個の基本データによって正確な画像認識
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例、 第３図は読取部の一例、 第４図は本発明の動作説明図、 第５図は入力媒体データの説明図、 第６図は従来例説明図である。 １−・水平方向処理部　　２−垂直方向処理部３−・一
連続性認識部　　　４−直交性検出部５−斜行角算出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）認識されるべき媒体の画像情報を基本パターンと
   して予め登録しておき、センサより読取られた入力媒体
   の画像情報を一端メモリに記憶し、上記基本パターンと
   比較することにより入力媒体の画像を認識する画像認識
   装置において、 水平方向処理部（１）と、 垂直方向処理部（２）と、 連続性認識部（３）と、 直交性検出部（４）と、 斜行角算出部（５）を具備し、 上記入力媒体の画像情報を上記水平方向処理部（１）に
   より水平方向に走査処理して画像の有無情報を求め、上
   記垂直方向処理部（２）により垂直方向に走査処理して
   これまた画像の有無情報を求め、これらにより連続性認
   識部（３）により入力媒体の辺情報を求め、この辺が直
   交しているか否かを上記直交性検出部（４）で判別し、
   直交しているときに入力媒体の斜行角を算出するように
   したことを特徴とする斜行補正方式。